(57)【要約】【課題】情報表示用パネルの取り回し性を良好にできるとともに、電極と入力手段とを接続したり、接続を解除したりする煩わしい操作を必要としない書込み入力式情報表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明な、書き込み入力する側のパネル基板ともう一方の電極を配したパネル基板との２枚のパネル基板の対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、パネル基板の外側に配置した書き込み入力用電圧印加装置と前記パネル基板に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報画像を表示する書込み入力式情報画像表示装置において、前記パネル基板に配した電極とグランド電位との間および前記電圧印加装置とグランド電位との間のそれぞれに発生した浮遊容量を利用して、前記パネル基板に配した電極と前記電圧印加装置との間に電気回路を構成した。【選択図】図２
2010165282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明な、書き込み入力する側のパネル基板ともう一方の電極を配したパネル基板との２枚のパネル基板の対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、パネル基板の外側に配置した書き込み入力用電圧印加装置と前記パネル基板に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報画像を表示する書込み入力式情報画像表示装置において、前記パネル基板に配した電極とグランド電位との間および前記電圧印加装置とグランド電位との間のそれぞれに発生した浮遊容量を利用して、前記パネル基板に配した電極と前記電圧印加装置との間に電気回路を構成したことを特徴とする書込み入力式情報画像表示装置。
【請求項２】
前記電圧印加装置が発生する電圧波形が交流成分および直流成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の書込み入力式情報表示装置。
【請求項３】
前記電圧印加装置が発生する電圧波形の正極性の部分と負極性の部分とが非対称であることを特徴とする請求項１または２に記載の書込み入力式情報表示装置。
【請求項４】
前記電圧印加装置が発生する電圧波形の交流成分の周波数が、表示媒体の応答周波数より高いことを特徴とする請求項２または３に記載の書込み入力式情報表示装置。
【請求項５】
前記電圧印加装置が、電圧発生源、電池および電圧印加部を一体に備え、外部との電気的接続を不要としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の書込み入力式情報画像表示装置。
【請求項６】
前記電圧印加装置が、電源のオン・オフ機能、表示色選択機能および濃度の選択機能を搭載した操作部を有するか、もしくは前記複数の機能を、電圧印加装置構成部分の複数部分に割り当てたものであることを特徴とする請求項５に記載の書込み入力式情報画像表示装置。
【請求項７】
前記電圧印加装置が発生する電圧波形が、正弦波等の発振波形の一方の極性部分を一定電圧でクリップした波形であることを特徴とする請求項２または３に記載の書込み入力式情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一方が透明な、書き込み入力する側のパネル基板ともう一方の電極を配したパネル基板との２枚のパネル基板の対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、パネル基板の外側に配置した書き込み入力用電圧印加装置と前記パネル基板に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報画像を表示する書込み入力式情報画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、少なくとも一方が透明な、書き込み入力する側のパネル基板ともう一方の電極を配したパネル基板との２枚のパネル基板の対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、パネル基板の外側に配置した書き込み入力用電圧印加装置と前記パネル基板に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報画像を表示する書込み入力式情報画像表示装置は、種々の構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は従来の書込み入力式情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。図１０に示す例において、情報表示用パネル５１は、前面透明パネル基板５２と背面パネル基板５３との対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体（ここでは図示せず）を封入して構成される。少なくとも背面パネル基板５３には電極５４が形成されている。電圧印加装置６１は、電圧発生源６２、電池６３、電圧印加ペン６４を備えている。また、電圧発生源６２の一方の端子と電極５４とをグランド電極６５で接続するとともに、電圧発生源６２の他方の端子と電圧印加ペン６４とを配線６６により接続している。そして、電圧印加ペン６４の先端と電極５４との間に印加される電圧により発生する電界に基づき、電圧印加ペン６４の先端と接触する前面透明パネル基板５２に所定の色の表示媒体を移動させることで、書込み入力式情報表示装置を構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の書込み入力式情報表示装置では、電圧発生源６２と電極５４とをグランド電極６５により電気的に接続して電気回路を形成する必要があった。そのため、従来の書込み入力式情報表示装置では、その接続配線が情報表示用パネル５１の取り回し性を阻害する上に、書込み入力を行う毎に、電圧印加装置６１と情報表示用パネル５１の電極５４とを接続したり、その接続を解除したりしなければならないという煩わしさがあった。
【０００６】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、情報表示用パネルの取り回し性を良好にできるとともに、電圧印加装置とパネル基板に配した電極とを接続したり、その接続を解除したりする等の煩わしい操作を必要としない書込み入力式情報表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の書込み入力式情報画像表示装置は、少なくとも一方が透明な、書き込み入力する側のパネル基板ともう一方の電極を配したパネル基板との２枚のパネル基板の対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、パネル基板の外側に配置した書き込み入力用電圧印加装置と前記パネル基板に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報画像を表示する書込み入力式情報画像表示装置において、前記パネル基板に配した電極とグランド電位との間および前記電圧印加装置とグランド電位との間のそれぞれに発生した浮遊容量を利用して、前記パネル基板に配した電極と前記電圧印加装置との間に電気回路を構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例としては、前記電圧印加装置が発生する電圧波形が交流成分および直流成分を含むこと、前記電圧印加装置が発生する電圧波形の正極性の部分と負極性の部分とが非対称であること、前記電圧印加装置が発生する電圧波形の交流成分の周波数が、表示媒体の応答周波数より高いこと、前記電圧印加装置が、電圧発生源、電池および電圧印加部を一体に備え、外部との電気的な接続を不要としたこと、前記電圧印加装置が、電源のオン・オフ機能、表示色選択機能および濃度の選択機能を搭載した操作部を有するか、もしくは前記複数の機能を、電圧印加装置構成部分の複数部分に割り当てたものであること、前記電圧印加装置が発生する電圧波形が、正弦波等の発振波形の一方の極性部分を一定電圧でクリップした波形であること、がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少なくとも一方が透明な、書き込み入力する側のパネル基板ともう一方の電極を配したパネル基板との２枚のパネル基板の対向空間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体を封入し、パネル基板の外側に配置した書き込み入力用電圧印加装置と前記パネル基板に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を移動させて情報画像を表示する書込み入力式情報画像表示装置において、前記パネル基板に配した電極とグランド電位との間および前記電圧印加装置とグランド電位との間のそれぞれに発生した浮遊容量を利用して、前記パネル基板に配した電極と前記電圧印加装置との間に電気回路を構成したことで、情報表示用パネルの取り回し性を良好にできるとともに、電圧印加装置とパネル基板に配した電極とを接続したり、その接続を解除したりする等の煩わしい操作を必要としない書込み入力式情報画像表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の書込み入力式情報表示装置における情報表示用パネルの一例を説明するための図である。
【図２】本発明の書込み入力式情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例の他の例を説明するための図である。
【図５】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例のさらに他の例を説明するための図である。
【図６】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例のさらに他の例を説明するための図である。
【図７】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例のさらに他の例を説明するための図である。
【図８】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例のさらに他の例を説明するための図である。
【図９】本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例のさらに他の例を説明するための図である。
【図１０】従来の書込み入力式情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、本発明の対象となる情報表示用パネルの構成について説明する。本発明の対象となる情報表示用パネルでは、対向する２枚の基板間に封入した帯電性粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体に電界が付与される。付与された電界方向に沿って、表示媒体が電界による力やクーロン力などによって引き寄せられ、表示媒体が電界方向の変化によって移動することにより、情報が画像表示される。従って、表示媒体が、均一に移動し、かつ、繰り返し表示情報を書き換える時あるいは表示情報を継続して表示する時の安定性を維持できるように、情報表示用パネルを設計する必要がある。ここで、表示媒体を構成する粒子にかかる力は、粒子同士のクーロン力により引き付けあう力の他に、電極や基板との電気鏡像力、分子間力、液架橋力、重力などが考えられる。
【００１２】
本発明の書込み入力式情報表示装置を構成する情報表示用パネルの例を、図１（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）はいずれも、書き込み入力する側の透明なパネル基板２ともう一方の電極５を配したパネル基板１との２枚のパネル基板の対向空間を隔壁４で仕切って形成したセルに、負帯電性白色粒子を含んだ粒子群として構成した白色表示媒体と、正帯電性黒色粒子を含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体とを封入し、観察側となる透明なパネル基板２の外側に配置した電圧印加装置と背面側となるパネル基板１に配した電極５との間に発生させた電界により表示媒体を基板１、２と垂直に移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルの構成の例を示している。図１（ａ）の電極５は、べた導電膜で構成したべた電極であり、図１（ｂ）の電極５は、導電膜をパターニングして構成したストライプ電極である。電極５としては上記のほかに、ドット電極をマトリックス配置した構成とすることもできる。図１に示した構成においては、電極５は透明でなくてもよい。図１に示した構成とは反対の構成、すなわち、背面側となるパネル基板１の外側に配置した電圧印加装置と観察側となるパネル基板２に配した電極との間に発生させた電界により表示媒体を基板１、２と垂直に移動させて情報画像を表示する情報表示用パネルの構成においては、透明なパネル基板２に透明な電極を配する必要がある。
【００１４】
なお、図１（ａ）、（ｂ）に示した例では、情報表示用パネルの外側に配置する電圧印加装置で書き込み入力する側のパネル基板には電極を配置しない構成を示したが、書き込み入力する側のパネル基板に電極が配置された構成であっても構わない。また、図１（ａ）、（ｂ）では、表示媒体を配置したセル空間を気体中空間としているが、絶縁液体中空間としてもよい。さらにまた、図１（ａ）、（ｂ）では、表示媒体とする粒子群を配置するセル空間を隔壁で仕切って形成しているが、予め表示媒体とする粒子群を透明なマイクロカプセルに封入しておき、このマイクロカプセルをパネル基板間に配置するようにしてもよい。
【００１５】
図２は本発明の書込み入力式情報表示装置の一例の構成を説明するための図である。図２に示す例において、情報表示用パネル１１は、前面透明基板２と背面基板１との間に、帯電粒子を含んだ粒子群として構成した表示媒体（ここでは図示せず）を封入して構成される。表示媒体としては、図１（ａ）、（ｂ）に示した、負帯電性白色粒子３Ｗａを含んだ粒子群として構成した白色表示媒体３Ｗと正帯電性黒色粒子３Ｂａを含んだ粒子群として構成した黒色表示媒体３Ｂとを好適に使用できるが、色については白色および黒色に限定されるものではない。また、ここでは背面基板１に、電極５が形成されている。電極５の形状は、全面に設けたベタ電極形状、ライン電極形状、ドット電極形状等、どのような形状でも良いが、グランド電位との浮遊容量をより効率的に利用するためには、ベタ電極形状であることが好ましい。さらに、電圧印加装置２１は、電圧発生源２２、電池２３、電圧印加ペン２４を備えている。そして、電圧発生源２２の端子と電圧印加ペン２４とは配線２５により接続されている。
【００１６】
上述した本発明の書込み入力式情報表示装置の特徴は、背面基板１に配した電極５とグランド電位との間および電圧印加装置２１の電圧発生源２２とグランド電位との間のそれぞれに発生した浮遊容量を利用して、背面基板１に配した電極５と電圧印加装置２２の電圧発生源２２との間に電気回路を構成したことと等価の効果を得ている点である。その結果、従来必要であった、背面電極に配した電極と電圧印加装置の電圧発生源とを接続するグランド電極の配線を省略することができる。なお、本発明では、背面基板１に配した電極５とグランド電位との間に発生する浮遊容量を利用しているため、金属ケース等を用いて電界を遮蔽することがないように構成することが好ましい。
【００１７】
上述した構成の本発明の書込み入力式情報表示装置では、電圧印加ペン２４の先端と背面基板１に配した電極５との間に印加される電圧により発生する電界に基づき、電圧印加ペン２４の先端と接触する前面透明基板２に所定の色の表示媒体を移動させることで、書込み入力式情報表示装置を構成している。具体的には、グランド電位に対し電圧印加ペン２４の先端を正電位とすることで、負帯電性の例えば白色表示媒体３Ｗを前面基板２に移動させることができ、予め全面を黒色表示にして情報画像の表示を消去した状態で上記操作をすることで、黒地に白色の書込み入力表示が可能となる。同様に、グランド電位に対し電圧印加ペン２４の先端を負電位とすることで、正帯電性の例えば黒色表示媒体３Ｂを前面透明基板２に移動させることができ、予め白色表示にして情報画像の表示を消去した状態で上記操作をすることで、白地に黒色の書込み入力表示が可能となる。
【００１８】
次に、本発明の書込み入力式情報表示装置の好適例について、図３〜図９を参照して説明する。
【００１９】
図３は本発明の書込み入力式情報表示装置における電圧印加装置２１の電圧発生源２２が発生する電圧波形の一好適例を示している。図３に示す例では、電圧発生源２２が発生する電圧波形を、周波数ｆｖの交流成分と直流成分とを重畳して構成している。図３に示す例において、電圧発生源２２が発生する電圧は直流電圧でも機能するが、同じ極性の電圧を印加し続けた場合に浮遊容量がチャージアップしてしまうため表示媒体を移動させる能力が低下してしまう。そのため電圧発生源２２が発生する電圧に交流を重畳することにより浮遊容量のチャージアップを抑止し、書き込み入力表示の性能を向上させることができる。
【００２０】
図４は本発明の書込み入力式情報表示装置における電圧印加装置２１の電圧発生源２２が発生する電圧波形の他の好適例を示している。図４に示す例では、電圧発生源２２が発生する電圧波形において、周波数ｆｖの交流成分の正極性の部分と負極性の部分とが非対称となるよう構成している。ここで、正極性と負極性の波形はピーク値が異なり、平均値がほぼ同じであることがさらに好ましい。図４に示す例では、より浮遊容量のチャージアップを抑止し、かつ表示媒体に加わる電界の正極性部分と負極性部分との差異を顕著にすることによって表示媒体の移動を促進するために、電圧発生源２２が発生する電圧波形の直流成分が少なくかつピーク電圧の大きさが正負で非対称となるように電圧波形を選択する。
【００２１】
図５は本発明の書込み入力式情報表示装置における電圧印加装置２１の電圧発生源２２が発生する電圧波形のさらに他の好適例を示している。図５に示す例では、電圧発生原２２が発生する電圧波形において、交流成分の周波数ｆｖが表示媒体の応答周波数ｆｏｐｔより高くなるよう構成している。ここで、表示媒体の応答時間をＴｏｐｔとしたとき、表示媒体の応答周波数ｆｏｐｔはｆｏｐｔ＝１／２Ｔｏｐｔとする。図５に示す例において、電圧印加波形の交流成分の周波数に対して表示媒体が追随して応答できると、電圧印加のタイミングによって表示した情報画像の濃度に差ができてしまう。この不具合は、電圧印加波形の交流成分の周波数を表示媒体の応答周波数より高く設定することにより回避できる。
【００２２】
図６〜図８はそれぞれ本発明の書込み入力式情報表示装置における電圧印加装置２１の好適例の構成を示している。図６〜図８に示す例において、電圧印加装置２１を、電圧発生源２２、電池２３および電圧印加部２４を一体に備えたペン形状の構成とし、外部との電気的な接続を不要としている。
【００２３】
図６に示す例では、ペン形状の筐体３１内に、電圧発生源２２、電池２３および電圧印加部２４としての導電性部３２を配置して構成している。図６に示す例では、電圧発生源２２と電池２３と電圧印加部となる導電性部３２を一体とし、外部への電気的接続を不要とすることで、特に手書き入力用のペンとして好適な形態とすることができる。また、必ずしも手持ちのペンタイプでなくても、据え置き型の、いわゆるプリンタのような書き込み入力装置を構成してもよい。情報表示用パネルのパネル基板に配した電極に電気的に接続する必要がないので、プリンタ同様の使い勝手が可能となる。その場合は、パネル基板に配した電極と平行になるように、書き込み入力装置側にグランド電極を設けるとさらに良い。
【００２４】
図７に示す例では、ペン形状の筐体３１内に、電圧発生源２２、電池２３および電圧印加部となる導電性部３２を配置するとともに、筐体３１に電源スイッチ３３を設けて構成している。また、図８に示す例では、ペン形状の筐体３１内に、電圧発生源２２、電池２３および電圧印加部となる正電圧印加部３４と負電圧印加部３５とを両端に配置して構成している。図８に示す例は、異なる表示色になるような電圧を印加できる表示色選択機能を電圧印加装置構成部分の複数の部分を具備した例を示している。図７および図８に示す例において、電圧発生源２２が発生する電圧は数百Ｖ以上の高電圧になる場合もある。操作者の安全のため、および電池のセーブのため、電源スイッチ３３や電圧出力スイッチを備えていることが好ましい。また、印加電圧極性の切り替えによる表示色の選択や、ピーク電圧や平均・実効電圧などの印加電圧の調整による表示濃度の調整用にセレクトスイッチなどの操作手段を具備することも好ましい。さらに、筆圧感応機能を設けることもでき、低硬度ペン先で、筆先太さを可変にしてもよい。
【００２５】
上述した例では、本来、グランド電極に接続する配線を、ペンの外部に配した金属部分に接続し、人体にアースすることにより、動作をより安定させることができる。
【００２６】
図９は本発明の書込み入力式情報表示装置における電圧印加装置２１の電圧発生源２２の回路構成の好適例を示している。ここでは白色表示媒体と黒色表示媒体とを用いた白黒表示用情報表示用パネルを用いている。図９に示す例において、自励共振回路４１で発生した周波数約８０ｋＨｚの発振波形の一方の極性部分を、濃度選択スイッチ４２−１、４２−２で選択された電圧に基づきダイオードにより一定電圧でクリップした構成としている。具体的には、図９において、自励共振回路４１からの正弦波の負極性部分を、濃度選択スイッチ４２−１により−１００Ｖあるいは−１５０Ｖ（ここでは−１５０Ｖを選択している）でクリップした波形の電圧を、白書き用に電圧印加部２４に供給している。あるいは、自励共振回路４１からの正弦波の正極性部分を、濃度選択スイッチ４２−２により＋１００Ｖあるいは＋１５０Ｖ（ここでは＋１５０Ｖを選択している）でクリップした波形の電圧を、黒書き用に電圧印加部２４に供給している。図９に示すように、電池などの低電圧から印加電圧である高電圧まで昇圧した交流波形の正か負のどちらかをツェナーダイオードなどで電圧クリップすると、交流でかつ正負非対称の波形を非常に簡単な回路構成で生成することができるため好ましい。
【００２７】
以下、本発明の書込み入力式情報表示装置の対象となる情報表示用パネルを構成する各部材について説明する。
【００２８】
パネル基板としては、少なくとも一方の基板はパネル外側から表示媒体が確認できる透明基板であり、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料が好適である。もう一方の基板となる背面基板は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフィン（ＰＥＳ）、アクリル等の有機高分子系基板や、ガラスシート、石英シート、金属シート等を用い、観察面側にはこのうち透明なものを用いる。基板の厚みは、２〜２０００μｍが好ましく、さらに５〜１０００μｍが好適であり、薄すぎると、強度、基板間の間隔均一性を保ちにくくなり、２０００μｍより厚いと、薄型の情報表示用パネルとする場合に不都合がある。
【００２９】
必要に応じて設ける電極や導電部材の形成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、酸化インジウム、導電性酸化錫、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。電極の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（化学蒸着）法、塗布法等で薄膜状にパターニング形成する方法、金属箔（例えば圧延銅箔など）をラミネートする方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布してパターニング形成する方法が用いられる。観察側（表示面側）基板の表示画面領域に設ける電極や導電部材は透明である必要があるが、背面側基板に設ける電極や導電部材は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能である導電性である上記材料を好適に用いることができる。なお、電極や導電部材の厚みは、導電性や光透過性を鑑みて決定され、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍである。背面側基板に設ける電極や導電部材の材質や厚みについては光透過性を鑑みる必要はない。
【００３０】
必要に応じて基板に設ける隔壁については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類や、配置する電極の形状、配置により適宜最適設定され、一概には限定されないが、隔壁の幅は２〜１００μｍ、好ましくは３〜５０μｍに、隔壁の高さは１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍに調整される。
また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板１、２の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も用いられる。
これらのリブからなる隔壁により形成されるセルは、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁断面部分に相当する部分（セルの枠部の面積）はできるだけ小さくした方が良く、表示状態の鮮明さが増す。
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明の対象となる情報表示用パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。
【００３１】
次に、本発明の書込み入力式情報表示装置で表示媒体を構成して用いる帯電性粒子について説明する。帯電性粒子には、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等の粒子構成材料を含ますことができる。以下に、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
【００３２】
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属（金属イオンや金属原子を含む）の油溶性染料、４級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物（ベンジル酸ホウ素錯体）、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、４級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体等が挙げられる。その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
【００３３】
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。
【００３４】
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣ等がある。
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２等がある。
【００３５】
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
【００３６】
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。
【００３７】
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。上記着色剤を配合して所望の色の帯電性粒子を作製できる。
【００３８】
また、表示媒体を構成する帯電性粒子（以下、粒子ともいう）は平均粒子径d(0.5)が、１〜２０μｍの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体としての移動に支障をきたすようになる。
【００３９】
さらに、表示媒体を構成する粒子（粒子群）の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを５未満、好ましくは３未満とする。
Span＝（ｄ(0.9)−ｄ(0.1)）／ｄ(0.5) 
（但し、ｄ(0.5)は粒子の50％がこれより大きく、50％がこれより小さいという粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10％である粒子径をμｍで表した数値、ｄ(0.9)はこれ以下の粒子が90％である粒子径をμｍで表した数値である。）
Spanを５以下の範囲に納めることにより、表示媒体を構成する粒子のサイズが揃い、均一な表示媒体としての移動が可能となる。
【００４０】
さらにまた、複数の粒子群を表示媒体として使用する場合には、使用した粒子群の内、最大の平均粒子径d(0.5)を示す粒子群のd(0.5)に対する、最小の平均粒子径d(0.5)を示す粒子群のd(0.5)の比を１０以下とすることが肝要である。たとえ粒子径分布Spanを小さくしたとしても、互いに電気特性の異なる粒子群が互いに反対方向に動くので、互いの粒子サイズが近い方が容易に移動できるようになるので好適であり、それがこの範囲となる。
【００４１】
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折／散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折／散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000(Malvern Instruments Ltd.）測定機を用いて、窒素気流中に粒子群を投入し、付属の解析ソフト（Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト）にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
【００４２】
さらに、表示媒体とした粒子群を気体中空間で駆動させる方式とする場合には、パネル基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、２５℃における相対湿度を６０％RH以下、好ましくは５０％RH以下とすることが重要である。
この空隙部分とは、図１（ａ）、（ｂ）において、対向する基板１、基板２に挟まれる部分から、電極５（電極を基板の内側に設けた場合）、表示媒体３の占有部分、隔壁４の占有部分（隔壁を設けた場合）、パネル基板間のシール部分を除いた、いわゆる表示媒体が接する気体部分を指すものとする。
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるようにパネル基板間に封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール剤、シール方法を施すことが肝要である。
【００４３】
本発明の対象とする情報表示用パネルの基板と基板との間隔は、表示媒体が駆動できて、コントラストを維持できればよいが、通常２〜５００μｍ、好ましくは５〜２００μｍに調整される。
情報表示用パネルを帯電粒子気体中空間移動方式とする場合は、基板と基板との間隔は１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲で調整される。さらに、基板間の気体中空間における表示媒体の体積占有率は５〜７０％が好ましく、さらに好ましくは５〜６０％である。７０％を超える場合には表示媒体としての粒子の移動に支障をきたし、５％未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、情報表示用パネルに配した電極と電圧印加装置（入力手段）とを配線で接続することがなく、情報表示用パネルの取り回し性が良好で、電極と入力手段とを接続したり、その接続を解除したりする操作の必要がない書込み入力式情報表示装置を得ることができ、メモ、アンダーライン等の情報を入力手段により情報表示用パネルに書込み入力して表示することができるため、リサイクルメモカード、電子黒板、部屋表示ボード、ポスター、掲示物、伝言板、行き先掲示板等の用途として好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１、２  基板
３Ｗ  白色表示媒体
３Ｗａ  負帯電性白色粒子
３Ｂ  黒色表示媒体
３Ｂａ  正帯電性黒色粒子
４  隔壁
５  電極
１１  情報表示用パネル
２１  電圧印加装置
２２  電圧発生源
２３  電池
２４  電圧印加部（電圧印加ペン）
２５  配線
３１  筐体
３２  導電性部
３３  電源スイッチ
３４  正電圧印加部
３５  負電圧印加部
４１  自励共振回路
４２−１、４２−２  濃度選択スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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